(57)【要約】【課題】  製造が容易で、レンズ間隔の狭窄化をはかることのできるマイクロレンズを提供する。【解決手段】  基体表面にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターン表面に、熱収縮性皮膜を形成する工程と、前記レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行う工程と、前記熱収縮性皮膜を剥離する工程とを含む。【選択図】  図３
2007025383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体表面に複数のレンズ面を有し、各レンズ面の間隔が０．２μｍ以下であるマイクロレンズ。
【請求項２】
基体表面にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターン表面に、熱収縮性皮膜を形成する工程と、
前記レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行う工程と、
前記熱収縮性皮膜を剥離する工程とを含むマイクロレンズの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のマイクロレンズの製造方法であって、
前記熱収縮性皮膜を剥離する工程は、水洗工程であるマイクロレンズの製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載のマイクロレンズの製造方法であって、
前記熱処理を行う工程は、前記レジストパターンの側壁をひっぱりつつ、前記熱収縮性皮膜が収縮する温度で加熱する工程であるマイクロレンズの製造方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載のマイクロレンズの製造方法であって、
前記レジストパターンは、レンズ本体となる基材としてのレジストであるマイクロレンズの製造方法。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれかに記載のマイクロレンズの製造方法であって、
前記レジストパターンの形成工程に先立ち、レンズ本体となる基材を形成する工程を含み、
前記剥離する工程の後にエッチバックを行い、前記レジストパターンの形状を前記基材に転写する工程を含むマイクロレンズの製造方法。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかに記載のマイクロレンズの製造方法であって、
前記熱収縮性皮膜は、レジストの流動化温度よりも低い温度で熱収縮を開始しうる材料であるマイクロレンズの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のマイクロレンズの製造方法であって、
前記レジストパターンを形成する工程は、エキシマレーザ用もしくは紫外線露光用のレジストを塗布し、紫外領域の光による露光及び現像を行う工程を含むマイクロレンズの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載のマイクロレンズの製造方法であって、
前記レジストパターンを形成する工程は、電子ビーム用レジストを塗布し、電子ビームによる露光及び現像を行う工程を含むマイクロレンズの製造方法。
【請求項１０】
光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備し、前記光電変換部に対応して、マイクロレンズを形成した固体撮像素子であって、
前記マイクロレンズは、前記各光電変換部に対応してレンズ面を有し、各レンズ面の間隔が０．２μｍ以下である固体撮像素子。
【請求項１１】
（ａ）半導体基板上に、光電変換部と、電荷転送部とを形成する工程と、
（ｂ）前記光電変換部に対応する領域に、レンズ面をもつマイクロレンズを形成する工程とを有し、
前記工程（ｂ）は、
（ｂ−１）前記半導体基板表面にレジストパターンを形成する工程と、
（ｂ−２）前記レジストパターン表面に、熱収縮性皮膜を形成する工程と、
（ｂ−３）前記レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行う工程と、
（ｂ−４）前記熱収縮性皮膜を剥離する工程とを含む固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズ、その製造方法、マイクロレンズを用いた固体撮像素子およびその製造方法に係り、特に、マイクロレンズの形状加工に関する。
【背景技術】
【０００２】
エリアセンサ等に用いられるＣＣＤを用いた固体撮像素子は、フォトダイオードなどの光電変換部と、この光電変換部からの信号電荷を転送するための電荷転送電極を備えた電荷転送部とを有する。電荷転送電極は、半導体基板に形成された電荷転送路上に複数個隣接して配置され、順次駆動される。
【０００３】
近年、固体撮像素子においては、固体撮像素子の小型化および撮像画素数の増加により、画素の微細化が進んでいる。それに伴い、光電変換部の微細化も進み高感度を維持することが困難になっている。そこで、感度を向上させるために、画素の上層に層内レンズおよびマイクロレンズを格子状に配列し、フォトダイオードへの集光効率を高める構造が種々提案されている（なお、固体撮像素子の詳細については後述する）。
【０００４】
このような従来の固体撮像素子において、層内レンズおよびマイクロレンズ（オンチップレンズ）の２つの集光レンズはいずれもレジストパターンで構成するかあるいは、レジストパターンを形成しておきこれを転写することによって形成されるが、例えばオンチップレンズの場合、次のように製造する。
【０００５】
まず、半導体基板表面にフォトダイオード部および電荷転送部、図２にて後述する（第３の）平坦化層６１を形成した後、図５（ａ）に模式図を示すように平坦化層６１上にレジストパターンＲ１を形成し、このレジストパターンＲ１をリフローさせて硬化し、所望の曲率を得る（図５（ｂ））という方法がとられている。
【０００６】
あるいは、このようにして形成したレジストパターンを用いて転写する方法もある。この方法では、まず、半導体基板表面にフォトダイオード部および電荷転送部、平坦化層６１を形成した後、図６（ａ）に模式図を示すようにレンズ基体となる窒化シリコン膜６０を形成し、この上層にレジストパターンＲ１を形成し、このレジストパターンＲ１をリフローさせて硬化し、所望の曲率を得（図６（ｂ））、このレジストパターンＲ１をマスクとして異方性エッチングを行い、レジストパターンＲ１の表面形状を窒化シリコンからなるレンズ基体に転写することにより、レジストパターンＲ１と同じ曲率をもつオンチップレンズ６０を形成する（図６（ｃ））という方法がとられている。
【０００７】
レンズは集光効率の向上のためには、レンズ間隔の狭窄化と、レンズ間の融着抑制を図ることが従来よりの課題であった。そこで、隣接するレンズ面を別工程で形成し、レンズ間隔を狭窄化する方法も提案されている（特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２２１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記方法ではマイクロレンズ形成に際し２回のリソグラフィ工程を用いることによりレンズ間隔の狭窄化をはかりギャップレスレンズを実現しているが、２回のリソグラフィ工程によるコストの高騰と、各リソグラフィ工程間の相対的位置あわせにおける位置精度を十分に得ることができないという問題があった。
【００１０】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、製造が容易で、レンズ間隔の狭窄化をはかることのできるマイクロレンズを提供することを目的とする。
また、本発明は、シェーディング効果を抑制し、高感度で均一な撮像特性を有する固体撮像素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで本発明のマイクロレンズは、基体表面に複数のレンズ面を有し、各レンズ面の間隔が０．２μｍ以下である。
この構成により、集光特性の極めて良好なマイクロレンズを得ることができる。のぞましくは、各レンズ面の間隔が０．１５μｍ以下である。本発明によれば、レンズ面形成用矩形レジストパターンの上に熱収縮性材料皮膜を形成し、レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行うことによって初めて、レンズ面の間隔の微細化が可能となった。
【００１２】
また、本発明のマイクロレンズの製造方法は、基体表面にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターン表面に、熱収縮性皮膜を形成する工程と、前記レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行う工程と、前記熱収縮性皮膜を剥離する工程とを含む。
この構成により、レンズ面形成用矩形レジストパターンの上に熱収縮性材料皮膜を形成し、レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行うことにより、矩形レジストパターンのレンズ面の形成及びレンズ間隔の縮小を同時に行うようにしている。このため熱処理によってレンズ面を形成するように変形した矩形レジストパターンの外縁部が隣接するレンズ上に変形した矩形レジストパターン間に存在する熱収縮性材料に受け止められることにより、隣接する各レンズ面が互いに融着することなく微細な間隔を隔てて配置されることになる。熱収縮性皮膜の熱収縮開始温度以上であって、レジストの流動化温度以下に設定するのが望ましい。
【００１３】
また、本発明は、上記マイクロレンズの製造方法において、前記熱収縮性皮膜を剥離する工程が水洗工程である。
この構成により、高温工程を経ることなく水洗工程で熱収縮性皮膜を剥離することにより熱処理工程で得られた形状をそのまま維持することができる。
【００１４】
また、本発明は、上記マイクロレンズの製造方法において、前記熱処理を行う工程が、前記レジストパターンの側壁をひっぱりつつ、前記熱収縮性皮膜が収縮する温度で加熱する工程であるものを含む。
この構成により、レジストパターンの側壁をひっぱりつつ、前記熱収縮性皮膜が収縮する温度すなわち、１１０℃から１４０℃で加熱することにより、レンズ面の間隔が微細で、信頼性の高いレンズ面をもつマイクロレンズを形成することができる。
【００１５】
また、本発明は、上記マイクロレンズの製造方法において、前記レジストパターンが、レンズ本体となる基材としてのレジストであるものを含む。
この構成により、エッチバックを行うことなく、レジストパターンをそのままレンズ面として用いることができるため、表面の平滑性が高く集光特性に優れたレンズを得ることができる。また隣接するレンズ面が同一工程で形成されたレジストパターンであるため、集光特性の均一なマイクロレンズを形成することが可能となる。
【００１６】
また、本発明は、上記マイクロレンズの製造方法において、前記レジストパターンの形成工程に先立ち、レンズ本体となる基材を形成する工程を含み、前記剥離する工程の後にエッチバックを行い、前記レジストパターンの形状を前記基材に転写する工程を含む。
この構成により、材料の制限なしに、レンズ面の間隔の小さいマイクロレンズを形成することが可能となる。
【００１７】
また、本発明は、上記マイクロレンズの製造方法において、前記熱収縮性皮膜はレジストの流動化温度よりも低い温度で熱収縮を開始する材料である。
この構成により、レジストの流動化を防止することができる。
【００１８】
また、本発明は、上記マイクロレンズの製造方法において、前記レジストパターンを形成する工程は、エキシマレーザ用もしくは紫外線露光用のレジストを塗布し、紫外領域の光による露光及び現像を行う工程を含む。
この構成により、通常の紫外光により、レジストパターンを形成することができる。
【００１９】
また、本発明は、上記マイクロレンズの製造方法において、前記レジストパターンを形成する工程は、電子ビーム用レジストを塗布し、電子ビームによる露光及び現像を行う工程を含む。
この構成により、電子ビーム描画により、より微細なギャップ形成が可能となり、レンズ面の間隔のさらなる狭窄化をはかることができる。
【００２０】
また、本発明は、光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備し、前記光電変換部に対応して、マイクロレンズを形成した固体撮像素子であって、前記マイクロレンズは、前記各光電変換部に対応してレンズ面を有し、各レンズ面の間隔が０．２μｍ以下である。
この構成により、集光特性の良好な固体撮像素子を形成することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、
（ａ）半導体基板上に、光電変換部と、電荷転送部とを形成する工程と、
（ｂ）前記光電変換部に対応する領域に、レンズ面をもつマイクロレンズを形成する工程とを有し、
前記工程（ｂ）は、
（ｂ−１）前記半導体基板表面にレジストパターンを形成する工程と、
（ｂ−２）前記レジストパターン表面に、熱収縮性皮膜を形成する工程と、
（ｂ−３）前記レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行う工程と、
（ｂ−４）前記熱収縮性皮膜を剥離する工程とを含む。
この構成により、容易に集光特性の良好な固体撮像素子を形成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明では、レンズ面形成用矩形レジストパターンの上に熱収縮性材料皮膜を形成し、レジストパターンのガラス転移温度以上であってかつ、前記熱収縮性皮膜の収縮開始温度以上の温度で熱処理を行うことにより、矩形レジストパターンのレンズ面の形成及びレンズ間隔の縮小を同時に行い、レンズ面を形成するように変形した矩形レジストパターンの外縁部が隣接するレンズ上に変形した矩形レジストパターン間に存在する熱収縮性材料に受け止められることにより、隣接する各レンズ面が互いに融着することなく微細な間隔を隔てて配置される。従って、制御性よく集光特性を調整することが可能な、優れたマイクロレンズを形成することができる。またこのマイクロレンズを用いて、極めて容易に作業性よく高感度の固体撮像素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態のマイクロレンズの上面を示す図であり、図２は固体撮像素子の要部を示す断面図である。この固体撮像素子は、光電変換部としてのフォトダイオード部３０上に、形成されるマイクロレンズ６０が、レンズ間隔Ｇ：０．１５μｍで、密接したレンズ面をもつように配置され、集光特性を高めるようにしたことを特徴とするものである。
【００２５】
固体撮像素子の撮像部の上方には、酸化シリコン膜を介して形成されたＢＰＳＧ膜からなる第１の平坦化層１０を介して、パッシベーション膜を兼ねるように窒化シリコン膜で形成された層内レンズ２０が形成されており、さらにこの上層に第２の平坦化層２２、カラーフィルタ５０、第３の平坦化層６１、マイクロレンズ６０が順次積層して設けられる。
【００２６】
そしてこの固体撮像素子は、図２に示すように、シリコン基板１に形成され、ｐｎ接合を有するフォトダイオード部３０と、ゲート酸化膜２上に形成された電荷転送電極３を備え、フォトダイオード部３０で生起された電荷を転送する電荷転送部４０とを具備している。
【００２７】
電荷転送部４０は、複数のフォトダイオード列の各々に対応してシリコン基板１表面部の列方向に形成された複数本の垂直電荷転送チャネル３３と、垂直電荷転送チャネル３３の上層に形成された電荷転送電極３と、フォトダイオード３０で発生した電荷を垂直電荷転送チャネル３３に読み出すための電荷読み出し領域３４とを含む。電荷転送電極３は、行方向に配設された複数のフォトダイオード３０からなる複数のフォトダイオード行の間を全体として行方向に延在する蛇行形状となっている。
【００２８】
図２に示すように、シリコン基板１の表面にはｐウェル層１Ｐが形成され、ｐウェル層１Ｐ内に、ｐｎ接合を形成するｎ領域３０ｂが形成されると共に表面にｐ領域３０ａが形成され、フォトダイオード３０を構成しており、このフォトダイオード３０で発生した信号電荷は、ｎ領域３０ｂに蓄積される。
【００２９】
そしてこのフォトダイオード３０の右方には、少し離間してｎ領域からなる電荷転送チャネル３３が形成される。ｎ領域３０ｂと電荷転送チャネル３３の間のｐウェル層１Ｐに電荷読み出し領域３４が形成される。
【００３０】
電荷読み出し領域３４と電荷転送チャネル３３の上には、ゲート酸化膜２を介して、電荷転送電極３が形成される。そして電極間には電極間絶縁膜４が形成されている。垂直転送チャネル３３の右側にはｐ＋領域からなるチャネルストップ３２が設けられ、隣接するフォトダイオード３０との分離がなされている。
【００３１】
そして電荷転送電極３の上層には、酸化シリコン膜５（パッシベーション膜）、ＢＰＳＧ（borophospho  silicate  glass）からなる第１の平坦化層１０、Ｐ−ＳｉＮからなる層内レンズ２０、透明樹脂等からなるフィルタ下平坦化層としての第２の平坦化層２２が形成される。さらにこれらの上方には、赤、緑、青の各色フィルタで構成されるカラーフィルタ５０とマイクロレンズ６０が設けられる。
【００３２】
また、電荷転送電極によって転送される信号電荷が移動する垂直電荷転送チャネル３３が、電荷転送部４０が延在する方向と交差する方向に、形成されている。
なお、本実施の形態は、いわゆるハニカム構造の固体撮像素子に限定されることなく、正方格子型の固体撮像素子にも適用可能であることはいうまでもない。
【００３３】
次にこの固体撮像素子の製造工程について簡単に説明する。
フォトダイオードと電荷転送部については説明を省略するが通例の方法で形成される。
そして、フォトダイオードおよび電荷転送電極の形成された基板１の表面にプラズマＣＶＤ法により酸化シリコン膜（図示せず）を形成し、常圧熱ＣＶＤ法により、膜厚３００ｎｍのＢＰＳＧ膜（１０）を形成する。この後、炉アニールにより８００〜８５０℃に加熱し、ＢＰＳＧ膜をリフローすることにより、平坦化し、第１の平坦化層１０を得る（図２参照）。
【００３４】
そしてこの上層に、プラズマＣＶＤ法によりパッシベーション膜を兼ねた層内レンズ２０としての窒化シリコン膜を形成し、形状加工を行った後、第２の平坦化層２２を形成し、フィルタ層５０を形成した後フィルタ上平坦層としての第３の平坦化層６１を形成する。
【００３５】
この後マイクロレンズを形成する工程に入る。まず、この第３の平坦化層６１上にレジストを塗布しフォトリソグラフィによりパターンＲ１を形成する（図３（ａ））。（ここではフィルタ層５０とこの上層に形成される第３の平坦化層６１より上層のみを図示するが、この下層には図２に示した光電変換部が形成されているものとする。）具体的には、フィルタ層５０上に形成された第３の平坦化層６１表面に、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社製のＫｒＦレジスト（ＧＫＲ５３１５）を厚さ０．５μｍに塗布し、ＫｒＦ露光装置を用いて格子状にパターン露光し、現像を行って、一辺が２．６９μｍの正方形状の単位レジストを格子状に形成（パターニング）した。隣り合う正方形状の単位レジストの間隔Ｇは０．２０μｍとした。
【００３６】
さらにこのレンズ面形成用の矩形レジストパターンＲ１の上に熱収縮性材料皮膜ＳＲとして東京応化社製サファイヤ（ＳＡＦＩＲＥ）を塗布する（図３（ｂ））。
【００３７】
この後、レジストパターンＲ１のガラス転移温度以上であってかつＲ１の融点以下であり、かつ、熱収縮性皮膜ＳＲの収縮開始温度以上の温度である１３０〜１４０℃で熱処理を行うことにより、レンズ間隔の縮小（図３（ｃ））を行うとともに、矩形レジストパターンのレンズ面の形成（図３（ｄ））を同時に行う。これにより、レンズ面を形成するように変形した矩形レジストパターンの外縁部が隣接するレンズ上に変形した矩形レジストパターン間に存在する熱収縮性材料に受け止められることにより、隣接する各レンズ面が互いに融着することなく微細な間隔を隔ててレジストパターンＲ１が形成される。このようにして表面張力によってレジストパターンＲ１の角部は丸められて、冷却して硬化する。このとき隣り合う正方形状の単位レジストの間隔Ｇは０．１０μｍとなる。ここでは熱収縮性皮膜が隣接するレンズ面の間に介在して融着を防止するスペーサとして作用する。
【００３８】
そして水洗処理により熱収縮性皮膜ＳＲを剥離除去し図３（ｅ）に示すようにレンズ面の間隔が０．１５μｍのマイクロレンズ６０が得られる。このようにして固体撮像素子が形成される。
【００３９】
この方法によれば、レンズ間の融着のおそれなしに、極めて容易に制御性よくレンズ面間の狭窄化をはかることができ、集光特性に優れたマイクロレンズが形成される。
また、さらに集光効率を高めることができるため、固体撮像素子の高感度化をはかることができる。
【００４０】
この方法によれば、さらに制御性よく、集光性を高めることが可能となる。なおこの方法によれば同一工程で形成されたレジストパターンをそのままレンズとして用いることができ、平滑で均一な表面をもつマイクロレンズを得ることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態のマイクロレンズを層内レンズに用いてもよいことはいうまでもない。
【００４２】
なお前記実施例においては、ＫｒＦ露光装置を用い、ＫｒＦレジストを用いてマイクロレンズを作製したが、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いるＡｒＦ露光装置等、紫外領域の光を照射する露光装置、電子ビームを用いる電子ビーム露光装置等を使用し、それぞれの装置に適したレジストでマイクロレンズを作製してもよい。ここで用いられるレジストとしては、ＡｒＦレジスト、Ｄｅｅｐ−ＵＶレジスト、電子ビームレジスト等がある。具体的な材料としては、アセタール系、エスキャップ（ＥＳＣＡＰ）系、ＰＭＭＡ、ＰＧＭＡ等を挙げることができる。
【００４３】
また、熱収縮性皮膜の材料としては、レジストの流動化温度よりも低い温度で熱収縮を開始する材料を用いたが、水溶性樹脂を含む共重合体であればよい。
【００４４】
この発明で用いられる熱収縮性皮膜の形成材料としては、第１の成分モノマーと第２の成分モノマーの共重合体からなる水溶性樹脂を含む水溶液が用いられる。この共重合体における原料の第１の成分モノマーとしては、アクリル酸及びメタクリル酸の中から選ばれた少なくとも１種が用いられる。これらは単独で用いてもよいし、また２種を混合して用いてもよい。
【００４５】
一方、第２の成分モノマーとしては、第１の成分以外の水溶性ビニル化合物の中から選ばれた少なくとも１種が用いられる。この第２の成分モノマーの例としては、ビニルアルコール、酢酸ビニル、Ｎ‐ビニルピロリドン及びＮ‐ビニルイミダゾリジノン、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ‐メチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ‐ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ‐アクリロイルモルホリンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、また２種以上混合して用いてもよい。
【００４６】
また水溶性樹脂の添加については、必須ではないが、剥離工程においてレンズ面が損傷を受けないようにするために、水溶性樹脂を添加するのが望ましい。ここで使用可能な水溶性樹脂としては、セルロース誘導体、アルキレングリコール系重合体、尿素系重合体、メラミン系重合体などがある。
【００４７】
ここで、セルロース誘導体としては、例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースヘキサヒドロフタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネート、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロール、セルロールアセテートヘキサヒドロフタレート、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロースなどを、アルキレングリコール系重合体としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどの付加重合体又は付加共重合体を、尿素系重合体としては、例えば、メチロール化尿素、ジメチロール化尿素、エチレン尿素などの重合体を、メラミン系重合体としては、例えばメトキシメチル化メラミン、メトキシメチル化イソブトキシメチル化メラミン、メトキシエチル化メラミンなどの重合体をそれぞれ挙げることができる。この外、エポキシ系重合体やアミド系重合体の中で水溶性のものも用いることができる。これらの水溶性樹脂は、単独で用いてもよいし、また２種以上混合して用いてもよい。
また、熱収縮性皮膜の形成材料で用いられる溶媒としては、水単独又は水とアルコール系溶剤との混合溶剤を用いることができる。このようなアルコール系溶剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ‐プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２‐ブチレングリコール、１，３‐ブチレングリコール、２，３‐ブチレングリコールなどが適用可能である。
【００４８】
（実施の形態２）
なおレンズ基体である窒化シリコン膜をレジストＲ１の塗布に先立ち形成しておき、図３（ｅ）の工程の後、このレジストパターン（Ｒ１）をマスクとして、レジストパターンとのエッチング選択比が１対１となるように窒化シリコン膜のエッチングを行い、窒化シリコン膜からなるマイクロレンズを形成するようにしてもよい。
この工程を図４（ａ）乃至（ｅ）に示す。
【００４９】
この場合は、第３の平坦化層６１上にレンズ基材６０ＳとしてプラズマＣＶＤ法により窒化シリコン膜を形成し、この上層に図３（ａ）乃至（ｅ）に示したのと同様にレジストパターンＲ１を形成し（図４（ａ））、熱収縮性皮膜ＳＲを形成し（図４（ｂ））、加熱し所望の形状のレジストパターンＲ１を形成した後（図４（ｃ））熱収縮性樹脂を剥離し、所望の形状のレジストパターンＲ１を得る（図４（ｄ））。
【００５０】
そして最後にこのレジストパターンＲ１をマスクとしてエッチバックを行いレンズ基体６０Ｓにパターン転写を行うことにより、マイクロレンズを形成する。
この方法によれば、レンズとしての材質に依存することなく、レジストパターンを熱収縮性皮膜の特性に合わせて自由に選択することができることから、製造が容易で、制御性の良好なパターン形成を行うことが可能となる。
【００５１】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されることなく、本発明の技術思想の範囲内において、適宜調整可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上、説明したように本発明のマイクロレンズは、集光効率が高められることから、デジタルカメラ、携帯電話などに用いられる小型の撮像素子、あるいはファクシミリなどの読み取り素子の集光レンズとして極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１で用いられるマイクロレンズの上面を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の方法で得られた固体撮像素子の断面概要図である。
【図３】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程の一部を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の固体撮像素子の製造工程の一部を示す断面図である。
【図５】従来例の固体撮像素子の製造工程の一部を示す断面説明図である。
【図６】従来例の固体撮像素子の製造工程の一部を示す断面説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    シリコン基板
２    ゲート酸化膜
３    電荷転送電極
４    電極間絶縁膜
５    パッシベーション膜
１０    第１の平坦化層
２０    層内レンズ
ＳＲ    熱収縮性皮膜
Ｒ１    レジストパターン
２０    層内レンズ
２２    第２の平坦化層
３０    フォトダイオード部
４０    電荷転送部
５０    カラーフィルタ
６０    マイクロレンズ
６１    第３の平坦化層
【図１】
2007025383.tif 000003
【図２】
2007025383.tif 000004
【図３】
2007025383.tif 000005
【図４】
2007025383.tif 000006
【図５】
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【図６】
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